Устройство для высокочастотной сварки с одновременной обрезкой термопластичных материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТ .НОЙ СВАРКИ С ОДНОВРЕМЕННОЙ ОБРЕЗКОЙ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее верхнюю и нижнюю потенциальные плиты с электродами, один из которых включает сварочную и режущую части, расположенные одна относительно другой с зазором, а другой электрод выполнен в виде .метсшлической плиты, и изоляционную прокладку , размещенную между режущей частью электрода и металлической ПЛИТОЙ, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, металлическая плита выполнена из двух частей, одна из которых расположена напротив режущей части электрода , а другая - напротив его сварочной части, причем часть металлической плиты, расположенная напротив сварочной части электрода, и/или сварочная часть электрода закреплена на потенциальной плите через изоляционную прокладку.

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (П) 3(5)) В 29 С 27 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " . — . /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЬЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3356062/23-05 (22) 10.08.81 (46) 15.11.83. Бюл. 9 42 (72) И.Г.Федорова, М.Г.Фирсова, В.B.Êîðîáîâà,В.П.Мясников,И.Б.Заманский, В.Х.Коен, М.A.Ðîñëîâöåâ, Ю.A.Ñâåøíèêîâ и Л.Н.Ковальчук (53) 678.059.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 230405, кл. В 29 С 27/06, 1967.

2. Федорова И.Г. и Безменов Ф.В.

Высокочастотная сварка пластмасс.

Л., "Машиностроение", 1980, с. 30 - .

31 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТ,НОЙ СВАРКИ С ОДНОВРЕМЕННОЙ ОБРЕ31<ОЙ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее верхнюю и нижнюю потенциальные плиты с электродами, один из которых включает сварочную и режущую части, расположенные одна относительно другой с зазором, а другой электрод выполнен в виде металлической плиты, и изо)(яционную прокладку, размещенную между режущей частью электрода и металлической плитой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, металлическая плита выполнена из двух частей, одна из которых расположена напротив режущей части электрода, а другая - напротив его сварочной части, причем часть металлической плиты, расположенная напротив сварочной части электрода, и/или сварочная часть электрода закреплена на потенциальной плите через изоляционную прокладку.

1054078

Изобретение относится к сварке пластмасс токами высокой частоты с одновременной обрезкой материала.

Известно устройство для сварки с обрезкой кольцевых швов, содержа.щее сварочный электрод и подпружи ненное относительно него приспособление для резки j1) .

Недостатком устройства является необходимость создания двойного давления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для высокочастотной сварки c îäío- . временной обрезкой термопластичных материалов, содержащее верхнюю и нижнюю потенциальные плиты с электродами, один из которых включает сва рочную и режущую части, расположенные с зазором друг относительно друга, а:другой выполнен в виде металлической плиты, и изоляционную прокладку, размещенную между режу. щей частью электрода и металлической плитой Я .

Недостаток указанного устройства заключается B том, что оНо не позволяет осуществить процесс двухстороннего тиснения сварочными электро:дами с одновременной обрезной изза наличия прокладки в зоне сварки.

Отсутствие же прокладки вызовет уменьшение толщины изоляционного материала между электродами рабочего конденсатора и при подаче высокого напряжения наних в этой зоне произойдет электрический пробой. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для высокочастот ной сварки с одновременной.обрезкой термопластичных материалов, содержащем, верхнюю и нижнюю потенциальные плиты с электродами, один из которых включает сварочную и режущую части, расположенные одна относительно другой с зазором1а другой электрод выполнен в виде Металлической плиты, и.изоляционную прокладку, размещенную между режущей частью электрода и металлической плитой, металлическая плита выполнена из двух частей, одна из которых расположена напротив режущей части электрода, а другая — на против его сварочной части, причем часть металлической плиты, расположенная напротив сварочной части электрода, и/или сварочная часть электрода закреплена на потенциальной плите через изоляционную прокладку.

На фиг. 1 изображено устройст - во при помещении изоляционной про-, кладки между частью металлической плиты и потенциальной плитой, общи.Р вид, на Фиг. 2 - то же, при помещении изоляционной прокладки между сварочной частью электрода и потенциальной плитой; на фиг. 3 - то же, . цри помещении двух изоляционных прокладок между сварочной частью элект.рода и потенциальной плитой и между частью металлической плиты, находящейся против сварочной части элект30 рода, и потенциальной плитой.

Устройство содержит две потенциальные плиты 1 н 2. На одной из них 1 закреплен электрод, содержащий раздельно выполненные частиг

15 сварочную 3 и режущую 4. На другой потенциальной плите 2 закреплена металлическая плита, содержащая две части 5 и б.

Одна из частей. 6 плиты расположена напротив рФЖуцей части 4 элект-. рода, другая 5 - напротив сварочной; части 3 электрода. Часть металлической плиты:б крепится неносредственно к нотенциальной плите 2 и имеет в месте контакта с режущей, частью 4 электрода изоляционную прокладку 7. Часть 5 металлической плиты непосредственно контактирует со сварочной частью 3 электрода и крепится к потенциальной пли» те 2 через изоляционную прокладку 8., В некоторых конструкциях для упрощения технологии изготовления части

5 и б металлической плиты, находящиеся напротив сварочной 3 н режущей 4 частей электрода, целесообразно кре-! .пить непосредственно ыа потенциальную .плиту 2. В этом случае изоляционную прокладку 8 следует помещать между сварочной частью 3 электрода

40 и потенциальной плитой 1..Толщина прокладки Ь в-этом-случае соот= ветствует толщине прокладки размещения. ее между частью 5 металлической плиты и потенциальной пли45 той 2.

При малой длине сварочной части 3 электрода в значительной степени сказывается влияние краевого эффекта н для выравнивания электрического

50 поля по сечению термопластичного материала еледует изоляционную прокладку помещать одновременно между сварочной частью 3 электрода и потенциальной плитой 1 и между частью 5 металлической плиты и потенциальной плитой 2. Суммарная толщина прокладок в этом случае равна толщине

41 прокладки 8.

Толщина 4 изоляционной прокладки

7 относится к толщине И изоляционной прокладки 8, как их диэлектрические проницаемости, т.e.—

h „6 g, Указанное соотношение позволяет получить одинаковую напряженность по" 1 054078 ля в зонах сварки и обрезки, что обуславливает одинаконык нагрев термопластичного материала в этих зонах без пробоев и пережогов. Рас« стояние а между сварочной 3 и режущей 4 частями электрода и соот- ветствующими частями 5 и- 6 металли.ческой плиты определяется из соотношения:

Q) . ) )),6 ))р ма) 1.0.где 0 - разностй потенциалов между частями металлической плиты или час тяыи электрода, В3 Епр,мат. - про« бивная напряженность изоляционного матерйала (не показан) между частямй плиты или частями электрода, В/и .

При меньшем раСстоянии возможен . электрический пробоЯ..изоляционного 2 материала, расположенного между ме: таллическими частями плиты, имеющ)ими разный электрический потенциал, т.е. рабочий конденсатор становится, электрически непрочным.

° УС,геройство работает следующим образом.

Иежду сварочной Э и обрезной 4

° частями электрода и частями 5 и б металлической плиты помещается тер-, мопластичный материал 9. На потен : :ЗО

"циальные плиты 1 н 2 после подачи

:требуемого давления подается напряжение от высокочастотного источника питания (ие показан), Напряженность поля в термопластичном материале 9, 3S расположенном между режущей частью 4 электрода и частью .б плиты, опре- . деляется соотношением

"м .Ем е 40 м м+— ь где U - напряжение между потенциальными пл итами 1, 2, В;

dy - толщина свариваемого термо- 45 пластичного материала 9:," и, Е - диэлектрическая проницаемость свариваемого материала 9 диэлектрическая проницаемость изоляционной прокладки 7.

Напряженность поля в материале 9, расположенном между-сварочной частью

3 электрода и частью 5 металлической плиты, определяется соотношением, "м

Eì ч

el%+ — ht

Esa . м где Е - диэлектрическая проницаемость изоляционной прокладкив . . (, При соблюдении соотношения Ф

hy Еп — напряженность поля в материале И

9, расположенном под сварочной 3 и обрезной 4 частями электрода, будет одинакова.

При подаче напряжения от высокочастотного источника питания между частями 5 и б металлической плиты, либо частями 3 и 4 электрода, элект» рически не связанныки между собой, создается разность потенциалов, определяемая падением напряжения иа. изоляционной прокладке 8.

Слои материала 9 в процессе высокочастотного нагрева переходят s вязко-текучее состояние и между сварочной частью 3 электрода .и частью

5 металлической плиты формируется сварочный шов. Обрезная часть 4 электрода, внедряясь в разогретый материал 9, производит обрезку .

После отключения высокочастотного нагрева снимается давление и отенциальные плиты разьыкаются,,готовое иэделие вынимается из устройства.

Предлагаемсе устройство обеспечивает изготовление качественного . изделия с нанесенные с двух его сторон тиснением.

1054078 .8а, Ю

Составитель Н.Елисеева

Редактор M.Товтин Техред M.Tåíåð Корректор A-.Ïîâõ

Закаэ 8994/16 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР ио делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ "Патент, r. Ужгород, ул.-Проектная, 4